Detail předmětu

Bioinženýrství II

FCH-MCO_BIO2Ak. rok: 2021/2022

Cílem předmětu Bioinženýrství II je poskytnout studentům přehled o průmyslovém zpracování a výrobních postupů používaných v biochemickém inženýrství, průmyslové mikrobiologii, biotechnologii a biomedicínských technologiích. Studenti pochopí základní procesy používané v biochemických procesech, jako je měření rozpuštěného kyslíku, aerace, míchání, fermentace, buněčný růst v kultuře. Dále budou studenti seznámeni pokročilými kultivačními technikami jako jsou membránové reaktory, imobilizované systémy, se specifickými kultivačními nároky buněčných kultur atd. Důležitou součástí přednášek jsou downstream procesy - isolace a purifikace produktu. V závěru kurzu budou studenti seznámeni se základními poznatky z tkáňového inženýrství a nanobiotechnologií.

Výsledky učení předmětu

Studenti pochopí význam bioinženýrství a důležitost základních operací, které jsou spojené s kultivacemi mikroorganismů a buněnčných kultur. Dále budou schopni popsat význam transportních systémů a tkáňového inženýrství z pohledu bioinženýství.

Prerekvizity

Bez omezení

Doporučená nebo povinná literatura

Kaštánek F.: Bioinženýrství, Academia, 2001 (CS)
Šebek J.: Buněčné kultury v medicíně, Galén, 2018. (CS)
Rao D. G.: Introduction to Biochemical Engineering, sec.ed., Tata McGraw, 2010. (EN)
Singh J.S. New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering, Elsevier, 2019. (EN)
Bernauer B.: Membránové procesy, VŠCHT v Praze, 2012. (CS)
Rana R.R.; Samples K.R. Humans 2.0, Reason to Believe, 2019. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 2 vyučovací hodiny týdně, Cvičení - 1 vyučovací hodina týdně. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle a aplikace Teams.

Způsob a kritéria hodnocení

V průběhu semestru a na konci semestru posluchači absolvují písemný test z výpočtů. Podmínkou zápočtu je získání min. 60 % bodů . Posluchači, kteří nesplní uvedený požadavek mohou test absolvovat ve dvou náhradních termínech ve zkouškovém období.

Podmínky absolvování zkoušky:
1) zápočet (písemný test po absolvování všech cvičení, nutné získat alespoň 60 % bodů), získaní zápočtu je nutnou podmínkou pro možnost zůčasnit se zkoušky.
2) písemná zkouška (pro úspěšné složení zkoušky je nutné z testu získat alespoň 60 % bodů). V případě potřeby bude možnost ústního dozkoušení

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

V rámci předmětu budou studenti seznámeni s inženýrskými aspekty biotechnologických a biochemických procesů a to na úrovní přípravné fáze procesu (up-stream), kultivace i isolace a zpracování produktu (down-stream). Pozornost bude zaměřena na aktuální a nové trendy v oblasti biotechnologií a bioinženýrství, jako je využití moderních kultivačních technik (membránové bioreaktory, imobilizované systémy atd.). V neposlední řadě budou studenti seznámeni s novými trendy v oblasti tkáňového inženýrství a nanobiotechnologií. Cílem předmětu Bioinženýrství II je poskytnout studentům přehled o průmyslovém zpracování a výrobních postupů používaných v biochemickém inženýrství, průmyslové mikrobiologii, biotechnologii a biomedicínských technologiích. Studenti pochopí základní procesy používané v biochemických procesech, jako je měření rozpuštěného kyslíku, aerace, míchání, fermentace, buněčný růst v kultuře. Dále budou studenti seznámeni pokročilými kultivačními technikami jako jsou membránové reaktory, imobilizované systémy, se specifickými kultivačními nároky buněčných kultur atd. Důležitou součástí přednášek jsou downstream procesy - isolace a purifikace produktu. V závěru kurzu budou studenti seznámeni se základními poznatky z tkáňového inženýrství a nanobiotechnologií.

1. Úvod do předmětu, konstrukce bioreaktoru
2. Základní procesy a parametry při submerzní kultivaci
3. Pokročilé kultivační zařízení a bioprocesy
4. Imobilizované systémy
5. Membránové bioreaktory
6. Kultivace tkáňových a rostlinných kultur
7. Měření a regulace v bioreaktorech
8. Pokročilé down-stream procesy
9. Isolace a purifikace proteinů a dalších biopolymerů
10. Isolace nízkomolekulárních metabolitů
11. Pokročilé transportní systémy v bioinženýrství
12. Tkáňové inženýrství
13. Nanobiotechnologie

Cíl

Cílem předmětu je umožnit studentům porozumět inženýrským principům používaným v biotechnologiích, v chemickém inženýrství a v biomedicínských technologiích. Předmět je zaměřen na praktické přístupy používané v bioinženýrství.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na přenáškách není povinná ale doporučuje se. V seminářich jsou probírány modelové příklady výpočtů z přednášek - účast je povinná.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPCP_CHTP magisterský navazující

    obor NPCO_CHTP , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

  • Program NKCP_CHTP magisterský navazující

    obor NKCO_CHTP , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

  • Program AKREDITACE magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

  • Program NKCP_CHTPO magisterský navazující

    specializace BCH , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

  • Program NPCP_CHTPO magisterský navazující

    specializace BCH , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

  • Program NKCP_CHTPO magisterský navazující

    specializace CHPL , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

  • Program NPCP_CHTPO magisterský navazující

    specializace CHPL , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný

  • Program NKCP_CHTPO magisterský navazující

    specializace PCH , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

  • Program NPCP_CHTPO magisterský navazující

    specializace PCH , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

  • Program NPCP_CHMA magisterský navazující

    specializace CHBL , 2. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný
    specializace BF , 2. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Konzultace v kombinovaném studiu

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor